[發明專利]一種中溫型橡膠瀝青混合料改性劑及其制備方法

無效

• 申請號: 201310147567.7
• 申請日: 2013-04-25
• 公開（公告）號: CN103205040A
• 公開（公告）日: 2013-07-17
• 發明（設計）人: 溫學鈞;鄭曉光;麻旭榮;白彥峰
• 申請（專利權）人: 上海市政工程設計研究總院（集團）有限公司
• 主分類號: C08L21/00
• 分類號: C08L21/00;C08L23/06;C08L9/06;C08L95/00;C08K5/19;C08K5/3445
• 代理公司: 上海申蒙商標專利代理有限公司 31214
• 代理人: 徐小蓉

技術領域

本發明屬于道路材料領域，具體涉及一種中溫型橡膠瀝青混合料改性劑及其制備方法，該改性劑能夠實現廢舊橡膠輪胎再生利用，提高瀝青混合料路用性能，降低瀝青混合料的施工溫度。

背景技術

隨著世界經濟的持續增長和汽車工業的迅猛發展，廢舊輪胎數量劇增。據統計，目前全世界每年產生15億條廢舊輪胎。廢舊輪胎具有很強的耐熱、抗機械和抗降解性，數十年都不會自然降解。廢舊輪胎被稱為“黑色污染”，屬于國際上公認的工業有害固體廢物，是惡化自然環境、破壞植被生長、影響人類健康、危及生態環境的最有害垃圾之一。

將廢舊輪胎磨細成橡膠粉應用于道路工程建設得到了廣泛的關注，這也是大量處理廢舊輪胎、使其資源化循環利用的較佳途徑之一。

依據廢橡膠粉的加入方法，橡膠瀝青混合料的生產可分為濕法工藝和干法工藝兩大類。

濕法工藝是指將廢輪胎橡膠粉加入傳統的瀝青中，拌和成具有改性瀝青特性的橡膠瀝青，再與石料拌和，形成橡膠瀝青混合料。其中橡膠瀝青是由一般道路瀝青和廢舊輪胎橡膠粉，在高溫下（180-190℃）均勻拌和而成橡膠瀝青粘結料。此種粘結料中的橡膠粉末，與熱融的高溫瀝青充分接觸混和，橡膠顆粒的體積得以充分膨脹，并在一定程度上裂解脫硫。干法工藝是指將相對顆粒較粗廢輪胎橡膠粉加入集料中，然后噴入熱瀝青拌制成橡膠瀝青混凝土。

濕法工藝生產的橡膠瀝青可對基質瀝青起到改性作用，可較為明顯地提高瀝青混合料路用性能，而干法拌制的瀝青混凝土其路用性能改善不明顯，因此目前較多應用濕法工藝生產橡膠瀝青，然后拌制瀝青混合料。但是濕法工藝拌制的橡膠瀝青混合料高溫粘度較大，拌和溫度要超過180℃，通常要在190℃，能耗較高，對拌和設備影響較大，同時施工碾壓困難，施工和易性較差，為解決橡膠瀝青混合料高溫施工難題，保證施工和易性，并實現節能減排，同時改善路用性能，開發一種中溫型橡膠瀝青混合料改性劑及其制備方法。

發明內容

本發明的目的是根據上述現有技術的不足之處，提供一種中溫型橡膠瀝青混合料改性劑及其制備方法，該改性劑通過選用廢舊輪胎粉碎的橡膠粉為改性劑的主體原料，配以廢舊聚乙烯塑料催化裂解的聚乙烯蠟，降低橡膠瀝青高溫粘度，提高低溫粘度；添加丁苯橡膠，提高橡膠瀝青低溫柔韌性；添加適當比例的起潤滑和抗剝離作用的表面活性劑，在明顯提高橡膠瀝青的壓實性能、顯著提高其抗車轍性能的同時，解決聚乙烯蠟存在的橡膠瀝青水損害、低溫開裂風險增加以及容易出現瀝青剝落的問題；添加穩定劑，改善橡膠粉改性瀝青的穩定性，保證橡膠粉與基質瀝青的相容。

本發明目的實現由以下技術方案完成：

一種中溫型橡膠瀝青混合料改性劑，其特征在于所述改性劑至少包括下列重量份數的組分：橡膠粉100份、聚乙烯蠟10～30份、丁苯橡膠5～10份。

所述改性劑還包括下列重量份數的組份：潤滑性表面活性劑2～6份以及穩定劑0.1～1份。

所述聚乙烯蠟的熔點在90℃～110℃，平均分子質量在1000～3000之間。

所述丁苯橡膠的相對分子質量在10×10⁴～30×10⁴之間。

所述潤滑性表面活性劑為陽離子表面活性劑，具體可以是烷基銨、烷基三甲基季銨鹽、烷基二甲基芐基季銨鹽、咪唑啉型銨鹽中的一種或幾種。

所述穩定劑為硫磺。

一種涉及上述權利要求所述的中溫型橡膠瀝青混合料改性劑的制備方法，其特征在于至少包括如下步驟：????將廢舊橡膠輪胎粉碎磨細制得所述橡膠粉；????將廢舊聚乙烯塑料催化裂解制得所述聚乙烯蠟；????根據重量份數進行配比，將所述橡膠粉、聚乙烯蠟、丁苯橡膠、潤滑性表面活性劑以及穩定劑在130～160℃下加熱融化、混合均勻，經過螺桿擠出機擠出，常溫下冷卻，最后切割成粒。

一種涉及上述權利要求所述的中溫型橡膠瀝青混合料改性劑的使用方法，其特征在于所述改性劑的摻量為基質瀝青質量的10～20%。

本發明的優點是，①在基質瀝青中加入本改性劑，形成橡膠瀝青后，拌制混合料，提高橡膠瀝青混合料的壓實性能，使橡膠瀝青混合料的拌和、攤鋪和壓實溫度降低20～40℃，并且能夠節約瀝青加熱拌和時的能源和減少有害氣體的排放；

②本改性劑中添加的聚乙烯蠟，由廢舊聚乙烯塑料通過催化裂解制得，不僅可以降低改性劑的成本，而且可以解決廢舊聚乙烯塑料的環境污染問題，達到再生利用、循環經濟的目的；

③本改性劑中添加的丁苯橡膠，可以改善瀝青的低溫性能，提高低溫延度，保證瀝青混合料的低溫抗裂性能；